Белковый аппарат экзоцитоза и эндоцитоза.

7. SNAP – растворимый цитозольный белок, связывающий NSF; он участвует в синаптической передаче после докирования везикулы.

8. SNAP-25 – это белок, связанный с секретосомой. Он расположен на пресинаптической мембране. Вместе с синаптобревином и синтаксином этот белок формирует комплекс, необходимый для экзоцитоза.

Функция белкового аппарата, ответственного за экзоцитоз (SNARE-гипотеза).

Для объяснения экзоцитоза была предложена SNARE-гипотеза, или гипотеза об универсальной единице докирования и слияния.

•Гипотеза предполагает, что в процессе докирования и слияния участвуют такие белки как v-SNARE (или везикулярный SNAP- рецептор), t-SNARE, или мембранный рецептор для SNAP (он является мишенью для v-SNARE), цитозольные белки NSF и SNAP-белок (адаптор к NSF).

Функция белкового аппарата, ответственного за экзоцитоз (SNARE-гипотеза).

•Докирование везикулы осуществляется благодаря комплементарности v-SNARE и t-SNARE.

•Эти два белка-рецептора взаимодействуют друг с другом по принципу «антиген-антитело».

Функция белкового аппарата, ответственного за экзоцитоз (SNARE-гипотеза).

•После контакта, т.е. когда они свяжутся между собой, оба этих белка становятся рецепторами для SNAP, который в свою очередь присоединяет NSF. При этом комплекс v-SNARE + t-SNARE + Са- канал является осью, на которую нанизываются другие молекулы, участвующие в экзоцитозе.

Функция белкового аппарата, ответственного за экзоцитоз (SNARE-гипотеза).

•Гидролиз АТФ с участием NSF ведет к пространственной реорганизации SNARE-комплекса, что приводит синаптическую везикулу в состояние прайминга. Вход кальция дестабилизирует SNARE-комплекс везикулы и приводит к экзоцитозу

Функция белкового аппарата, ответственного за экзоцитоз (SNARE- гипотеза).

•В целом, последовательность событий от момента прихода везикулы в пул 1 до момента ее прайминга можно представить следующим образом:

•v-SNARE + t-SNARE → докирование везикулы → v- SNARE + t- SNARE + SNAP → прайминг везикулы.

Роль ионов кальция в экзоцитозе

•Нейрональные Са-каналы являются гетерометрическими белками, которые состоят из трех субъединиц.

•В условиях покоя с участием Са-каналов осуществляется докирование синаптической везикулы в активной зоне, что реализуется совместно с белковым аппаратом экзоцитоза, т.е. синтаксином и SNAP-25. Тем самым предотвращается случайный экзоцитоз везикул.

Роль ионов кальция в экзоцитозе

•При деполяризации пресинаптической мембраны под влиянием потенциала действия (ПД) Са-каналы, находящиеся рядом с докированной везикулой, открываются.

•Ионы Са2+ входят в пресинапс. Это создает около везикулы высокую концентрацию Са2+ (более 100 мкмоль/л), т.е. кальциевый микродомен.

Роль ионов кальция в экзоцитозе

•Са2+ взаимодействует с Са-сенсором везикулы и тем самым инициирует ее экзоцитоз, в частности Са2+ активирует АТФ-азную активность NSF, благодаря чему совершается контакт везикулы с пресинаптической мембраной и выброс медиатора в синаптическую щель.

Роль ионов кальция в экзоцитозе

• Созданию кальциевого микродомена способствуют митохондрии и эндоплазматический ретикулюм везикулы (как депо Са2+). Чем дольше существует кальциевый микродомен, тем длительнее и эффективнее экзоцитоз везикулы